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鋰電池導(dǎo)熱系數(shù)及比熱容計算
鋰離子動力電池內(nèi)核是由很多層狀鋰動力電池層疊加而成,內(nèi)部圖如圖2.8所示,參照2.3節(jié)按照圖2.3設(shè)定的方向,導(dǎo)熱系數(shù)可以用類似于電路中求解等效電阻的方法。
鋰離子動力電池廠家提供的技術(shù)參數(shù)表如表2.4所示,把下表參數(shù)代入公式2-13,可得鋰離子電池各個方向上的導(dǎo)熱系數(shù):kx=10.6W/(m " K); ky}=1.1W/(m " K);kZ=10.6 W/gym·K);
比熱容Cp:電池單體比熱容c,的具體值,可以分析電池的構(gòu)成物質(zhì),確定構(gòu)成材料的比熱容,最后通過質(zhì)量加權(quán)平均獲得:
式中:。;一各種組成物質(zhì)的比熱容;m,一各種組成物質(zhì)的質(zhì)量;m。一單體電池質(zhì)量。
參數(shù)帶入公式可到電池比熱容cp=1235J/(kg " K)
測量電池對流換熱系數(shù)
因為電池箱近乎完全封閉,電池組采用液體對流換熱熱管理方案,電池包內(nèi)無風(fēng)力驅(qū)動源,所以可以認為電池表面和空氣為自然對流換熱。為了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,必須要實測得到電池表面的自然對流換熱系數(shù)h。電池的h與外部氣流狀況、本身的幾何形狀、尺寸有關(guān),與選用何種材料無關(guān)。自然對流條件下,h的取值在5W/(m2·K)左右。又因為鋁的畢握數(shù)Bi<<0.1,認為鋁塊整體溫差很小,近似溫度均勻,通過集總參數(shù)法處理,所以用一個鋁塊來替代電池測定h。將一個外形尺寸與電池相同的鋁塊放入溫控箱升溫至40℃后取出至于室內(nèi),放在聚氨酷泡沫上(鋁塊底面近似認為絕熱,h=0)。